Ensayo de compresión y máquinas de ensayos de compresión
Los ensayos de compresión utilizan máquinas para este tipo de de ensayos para determinar el comportamiento del material bajo una carga de presión en aumento constante. Los ensayos de compresión evalúan la seguridad, durabilidad e integridad de materiales y componentes. Las aplicaciones más comunes incluyen ensayos de compresión en tuberías de plástico, ensayos de compresión en espumas, ensayos de compresión/aplastamiento en papel y cartón, ensayos de muelles de compresión de metal, ensayos de compresión en el ámbito de la medicina/farmacia, como p. ej. ensayos de compresión en implantes médicos, stents, jeringuillas o envases, ensayos de compresión y compresión con entalladura en materiales compuestos.
Una máquina de ensayos de compresión es una máquina de ensayos universal (MEM), equipada con útiles para ensayos de compresión o platos de compresión específicos para cada aplicación. Estos útiles se seleccionan e instalan en la máquina en función de criterios como el tipo de ensayo, el material y las dimensiones de la probeta, la temperatura de ensayo y la fuerza máxima prevista.
Ensayo de compresión Máquinas de ensayos de compresión Accesorios para ensayos de compresión Vídeos
Además, estaremos encantados de informarle sobre nuestros numerosos ejemplos de aplicación para ensayos de compresión en cada sector:
Plásticos Papel/Cartón Industria médica/farmacéutica Composites Metal/Muelles
Definición de ensayo de compresión
- Los ensayos de compresión se llevan a cabo para caracterizar el comportamiento de un material bajo una carga de compresión.
- Durante el ensayo, se ejerce una presión sobre una probeta a través de los platos de compresión o útiles especiales, instalados en una máquina de ensayos de materiales universal, para determinar las diferentes propiedades del material.
- Los datos del ensayo proporcionan resultados en forma de diagrama de tensión-deformación que, entre otras cosas, muestra el límite de elasticidad, el límite de proporcionalidad, el límite elástico y, en algunos casos, la resistencia a la compresión.
Un ensayo de compresión, en el que la probeta se comprime, es básicamente opuesto al ensayo de tracción, en el que se tira de la probeta. Los ensayos pueden realizarse en probetas mecanizadas del material o en los componentes en su tamaño original o a escala. Los tipos más comunes de ensayos de compresión son el ensayo de recalcado, el ensayo de flexión y el ensayo de muelles y resortes.
¿Qué estándares siguen los ensayos de compresión?
Los ensayos de compresión evalúan la seguridad, durabilidad e integridad de materiales y componentes muy diversos. Las normas ISO y ASTM más comunes para ensayos de compresión son:
- ASTM D3574 : Dureza por indentación espuma blanda (ASTM D3574 Test B) y deflexión de la fuerza de compresión (ASTM D3574 Test C)
- ISO 844, ASTM D1621 : Ensayos de compresión en espuma dura
- ASTM D695 : Ensayo de compresión estándar en plásticos y materiales compuestos reforzados con fibras continuas (End Loading Compression)
- ASTM F 1306 : Ensayo de los valores de proctor lento de películas y capas de barrera flexibles - Resistencia a la perforación en películas
- ISO 7886-1 : Fuerza de deslizamiento del émbolo en jeringas estériles desechables
- ASTM F3067: Ensayo de compresión radial en stents
Existen más normas de ensayo de compresión específicas de empresas, como por ejemplo, la Boeing BSS 7260c y Airbus AITM 1-0010 Edición 3 para ensayos CAI, también de uso común para ensayos de compresión en la industria aeronáutica.
Máquinas de ensayos de compresión
Una máquina de ensayos de compresión es una máquina de ensayos universal (MEM) diseñada específicamente para determinar el comportamiento de resistencia y deformación de un material sometido a compresión (prensado). Una máquina de ensayos de compresión típica consta de una célula de carga, uno o varios travesaños, útiles de ensayo de compresión, una electrónica y un sistema de accionamiento. Se controla mediante un software de ensayo que define los ajustes de la máquina y de seguridad y almacena los parámetros, predefinidos por normas de ensayo como ASTM e ISO. La máquina de ensayos de compresión adecuada se elige dependiendo del material que se desee ensayar y de la norma que se deba cumplir. La medición de la fuerza hasta que se alcanza una carga o distancia determinada, o hasta que se produce la grieta o rotura de la probeta, ayuda a diseñadores y fabricantes a predecir cómo se comportará un material cuando se utilice para su fin.
Las máquinas de ensayos de compresión de ZwickRoell, entre ellas los modelos zwickiLine, ProLine, AllroundLine y las máquinas de caída libre, están diseñadas específicamente para satisfacer los requisitos de los clientes en términos de capacidad del ensayo, tipos de materiales, aplicaciones y normas industriales. Además de la seguridad y fiabilidad general del sistema, ZwickRoell diseña y construye cada pieza de nuestras máquinas centrándose en proporcionar:
- Un alto grado de flexibilidad gracias a un manejo sencillo
- Adaptaciones sencillas a los requisitos específicos de cada cliente y norma
- Opciones de ampliación garantizadas para dejar espacio a futuros requisitos
Comparativa de máquinas de ensayos de compresión de ZwickRoell
| Modelo | zwickiLine | ProLine | AllroundLine | Máquinas de ensayos de caída libre | Máquinas de alta capacidad |
 |  |  |  |  | |
| Tipo | Máquina de ensayos de sobremesa electromecánica | Máquina de ensayos de sobremesa electromecánica | Electromecánica Máquina de ensayos de sobremesa (5 kN – 150 kN) Máquina de ensayos de suelo (50 kN – 250 kN | Máquina de ensayos de caída libre | electromecánica |
| Rango de carga | 0.5 kN – 5 kN | 5 kN – 100 kN | 5 kN – 250 kN | hasta 2.000 J | 330 kN - 2.500 kN |
| Ejemplos de aplicaciones de ensayos de compresión, ensayos de indentación y ensayos de perforación |
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Encontrará más información sobre estos y otros ejemplos de aplicación en las secciones siguientes.
Platos de compresión y útiles para ensayos de compresión
Los útiles de compresión están en contacto directo con los materiales de ensayo. Por ello, deben estar exactamente alineados y adaptados a las diferentes aplicaciones y requerimientos de ensayo. Existe una gran variedad de dispositivos e compresión para los ensayos más diversos. Los útiles de ensayos se pueden adaptar individualmente a las diferentes aplicaciones, de acuerdo con los requerimientos específicos en cada caso.
De serie, los dispositivos de compresión constan de dos componentes principales, el útil de compresión superior y el inferior. Para poder utilizar los útiles de la forma más versátil y flexible posible en ensayos individuales, se ha creado una amplia gama combinable de útiles.
Los diferentes requisitos de los distintos dispositivos de compresión resultan esencialmente de:
- las especificaciones de las normas internacionales
- la multitud de probetas, materiales y componentes diferentes
- la gran variedad de formas y dimensiones de las probetas
- las condiciones ambientales más diversas (temperatura, humedad, ...)
A continuación, le presentamos un extracto de nuestra amplia gama de útiles para ensayos de compresión, adaptada a los requisitos de los distintos sectores.
Platos de compresión Plástico/espuma Composites Industria médica/farmacéutica Papel/Cartón
Platos de compresión
Los platos de compresión deben seleccionarse con los criterios de ensayo específicos según la aplicación. Los datos esenciales e indispensables para ello son, por un lado, las dimensiones de la probeta y, por otro, las fuerzas máximas esperadas en el ensayo.
Los platos de compresión son aptos para ensayos de hasta 250 kN. Diferenciamos los platos de compresión redondos de los cuadrados. Todos los platos de compresión se pueden usar en un rango de temperatura entre -70 y +250 °C. Las dimensiones se indican detalladamente en cada uno de los platos de compresión como criterio de selección.
Tamaños de probeta necesarios a determinadas fuerzas de ensayo:
| Fuerza de ensayo | Superficie de probeta mínima necesaria a una presión superficial admisible de | Ejemplos de tamaño: Probeta cuadrada a | Ejemplos de tamaño: Probeta redonda a | |||
| 300 N/mm2 | 90 N/mm2 | 300 N/mm2 | 90 N/mm2 | 300 N/mm2 | 90 N/mm2 | |
| 10 kN | 30 mm2 | 110 mm2 | aprox. 6 mm | aprox. 11 mm | aprox. Ø 7 mm | aprox. Ø 12 mm |
| 20 kN | 70 mm2 | 220 mm2 | aprox. 8 mm | aprox. 15 mm | aprox. Ø 9 mm | aprox. Ø 17 mm |
| 50 kN | 170 mm2 | 550 mm2 | aprox. 13 mm | aprox. 24 mm | aprox. Ø 15 mm | aprox. Ø 27 mm |
| 100 kN | 330 mm2 | 1100 mm2 | aprox. 18 mm | aprox. 34 mm | aprox. Ø 20 mm | aprox. Ø 36 mm |
| 150 kN | 500 mm2 | 1700 mm2 | aprox. 23 mm | aprox. 41 mm | aprox. Ø 25 mm | aprox. Ø 46 mm |
| 250 kN | 830 mm2 | 2800 mm2 | aprox. 29 mm | aprox. 53 mm | aprox. Ø 33 mm | aprox. Ø 60 mm |
Ejemplos de platos de compresión
Vídeos de ensayos de compresión en diversos campos de aplicación
Ensayo de compresión implantes de columna vertebral
Calibración de su máquina de ensayos de compresión
ZwickRoell es la mejor opción para el servicio técnico de su máquina de ensayos de materiales. Contamos con una red mundial de servicio técnico, con cientos de empleados de servicio técnico y con numerosas acreditaciones internacionales según la norma EN ISO/IEC 17025 en nuestros laboratorios de calibración: Con ZwickRoell estará en buenas manos.
ZwickRoell cuenta con múltiples acreditaciones. Nuestras calibraciones son de precisión, eficiencia e independencia probadas.
Más información sobre la calibración en ZwickRoell:
Preguntas frecuentes (FAQ)
Una máquina de ensayos de compresión es una máquina de ensayos universal (MEM) diseñada específicamente para determinar el comportamiento de resistencia y deformación de un Material sometido a compresión (prensado).
La probeta o el componente a ensayar se coloca entre dos platos de compresión instalados en la máquina de ensayos. Los travesaños de la máquina mueven los platos entre sí con una fuerza, velocidad y/o recorrido de travesaño predeterminados. Se miden y registran los valores requeridos.